초임계 이산화탄소에서 SiO2 Inverse Opal의 제조
Synthesis of SiO2 Inverse Opals in Supercritical Carbon Dioxide
- 주제(키워드) 초임계 , SiO2 , Inverse Opal
- 발행기관 서강대학교 화공생명공학과 대학원
- 지도교수 임종성
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 2
- 학위명 석사
- 학과 일반대학원 화공생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000045598
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교의 논문은 저작권에 의해 보호받습니다
초록/요약
화려한 색을 뽐내는 공작새의 깃털, 화려한 나비의 날개, 찬란하게 빛나는 보석 오팔은 광자결정 이라는 독특한 나노구조를 가지고 있는데서 발생한다. 광자결정(Photonic crystal)이란 특정파장의 빛만을 반사하여 독특하고 화려한 색을 갖게 하는 구조를 말하는데 입자의 매우 규칙적인 배열로 이루어져 있다. 이러한 광자결정 구조를 인위적으로 만들어 빛의 발생과 전달을 원하는 대로 제어가 가능해진다면 광컴퓨터라는 획기적인 기술의 발전도 가능해진다. 또한 반대 모양으로 생긴 Inverse Opal(역오팔)은 기공이 70%이상의 고유의 빛을 반사하는 다공성 물질로서 여러 가지 유용한 물질로 이용하는 것이 가능하다. 본 논문에서는 초임계 이산화탄소 내에서 졸-겔 공정을 제어하여 Inverse opal을 제조하기 위한 무기 코팅 공정을 확립하고 이를 3차원 콜로이드 결정구조에 적용하여 나노복합소재를 형성하는 과정을 다룬다. 초임계 이산화탄소는 많은 양의 에너지를 소모하지 않는 환경 친화적인 방법으로, 온도, 압력 등의 변수에 의해 점도, 계면장력 등 유체의 물성을 자유롭게 조절할 수 있으며 또한 졸-겔 공정의 용매로 작용하는 경우 기존의 액상이나 기상에서 진행되는 코팅 공정보다 신속하고 지속 가능한 제조 방법으로서 Inverse opal 구조체를 제작할 수 있다. 초임계 이산화탄소 졸-겔 코팅 공정을 3차원 고분자 콜로이드 결정에 적용하기 위하여 가장 먼저 장치를 실험 특성에 맞게 최적화 하였고 초임계 이산화탄소에서 고분자 콜로이드 입자의 안정성을 평가하였다. 또한 안정성 평가를 토대로 온도, 압력, 시간 등의 변수를 조절하여 초임계 이산화탄소에서의 코팅을 수행하고 분석 및 평가를 실시하였다.
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